JP2015150932A - サスペンションタワー - Google Patents

Abstract

【課題】質量の増加又は寸法の増大を抑えつつ剛性を向上させることができるサスペンションタワーを得る。
【解決手段】サスペンションタワー１０は、フロントサスペンションの上端側が、該サスペンションのストローク軸ＳＡから離れて配置された固定部で固定されるトッププレート１４と、トッププレート１４から立設され、該トッププレート１４におけるストローク軸ＳＡ側から外周側に向けて延びる徐変リブ２０Ｔとを備える。徐変リブ２０Ｔは、固定部からの高さが一定とされた定位部２０Ｔｓと、定位部２０Ｔｓから外周側に向けて固定部からの高さが徐々に減じられる徐変部２０Ｔｃとを有し、該定位部２０Ｔｓと徐変部２０Ｔｃとの境界２０Ｔｂが前記固定部に隣接して配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、サスペンションタワーに関する。

鋳造のサスペンションタワーの上端を成すプレートに複数のリブが放射状に形成された構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０１９９３５号パンフレット

しかしながら、サスペンションタワーの剛性を向上するためには、さらに改善の余地がある。

本発明は、質量の増加又は寸法の増大を抑えつつ剛性を向上させることができるサスペンションタワーを得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るサスペンションタワーは、サスペンションの上端側が、該サスペンションの軸から離れて配置された固定部で固定されるプレートと、前記プレートから立設され、該プレートにおける前記軸側から外周側に向けて延び、前記固定部からの高さが一定とされた定位部と、前記定位部から前記外周側に向けて前記固定部からの高さが徐々に減じられる徐変部とを有し、該定位部と徐変部との境界が前記固定部に隣接して配置されている徐変リブと、を備えている。

このサスペンションタワーでは、徐変リブによってプレートの剛性が向上する。ここで、徐変リブには、定位部と徐変部との境界が固定部（固定荷重の作用範囲）に隣接して配置されているので、固定部から上下方向の荷重が入力された場合に、徐変リブにおける固定部の近傍部分への応力集中が緩和される。このため、リブの高さや厚みに頼ることなく、徐変リブによってサスペンションタワーの剛性を向上させることができる。

このように、請求項１記載のサスペンションタワーでは、質量の増加又は寸法の増大を抑えつつ剛性を向上させることができる。

請求項２記載の発明に係るサスペンションタワーは、請求項１において、前記固定部は、前記プレートに形成された締結孔の周りに作用する締結具からの締結荷重によってサスペンションの上端側が固定されており、前記定位部と徐変部との境界は、前記徐変リブにおける前記締結孔の最も前記外周側の縁部から最短距離となる位置と、前記徐変リブにおける前記締結荷重の作用範囲の最も前記外周側の部分から最短距離となる位置との間に配置されている。

このサスペンションタワーでは、徐変リブにおける徐変部の起点が締結荷重の作用範囲における締結孔の外側とされている。このため、徐変リブにおける固定部の近傍部分への応力集中がより効果的に緩和される。

請求項３記載の発明に係るサスペンションタワーは、請求項１又は請求項２において、前記プレートには、前記軸の周りに複数のリブが放射状に立設されており、該複数のリブのうち、前記固定部を周方向に挟んで配置される２つのリブの少なくとも一方が前記徐変リブとされている。

このサスペンションタワーでは、放射状を成す複数のリブによってプレートの剛性が向上する。この複数のリブのうち固定部に隣接するリブが徐変リブであるため、該徐変リブによってプレートの剛性を効果的に向上させることができる。

請求項４記載の発明に係るサスペンションタワーは、請求項３において、前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体と、前記周壁内で該周壁を構成する対向壁間を架け渡す内側リブと、を備え、少なくとも一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記内側リブ上に位置している。

このサスペンションタワーでは、少なくとも一部のリブの上下曲げ剛性が内側リブによって向上する（補強される）。これにより、リブの高さや厚みに頼ることなく、該リブによってサスペンションタワーの剛性を向上させることができる。

請求項５記載の発明に係るサスペンションタワーは、請求項３又は請求項４において、前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体を備え、少なくとも一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記プレートと前記周壁との稜線上に位置している。

このサスペンションタワーでは、一部のリブの上下曲げ剛性が周壁によって向上する（補強される）。これにより、リブの高さや厚みに頼ることなく、該リブによってサスペンションタワーの剛性を向上させることができる。

請求項６記載の発明に係るサスペンションタワーは、請求項５において、一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部が、前記周壁のうち車両前後方向に対向する前壁又は後壁と前記プレートとの稜線上に位置している。

このサスペンションタワーでは、リブが前壁又は後壁とプレートとの稜線まで至ることで、全体として車両前後方向の剛性が向上する。

別態様のサスペンションタワーは、サスペンションの上端側が、該サスペンションの軸から離れて配置された固定部で固定されるプレートと、前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体と、前記周壁内で該周壁を構成する対向壁間を架け渡す内側リブと、前記プレートから前記軸の周りに放射状に複数立設され、該複数のうち少なくとも一部における前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記内側リブ上に位置しているリブと、を備えている。

このサスペンションタワーでは、放射状を成す複数のリブによってプレートの剛性が向上する。この複数のリブのうち、少なくとも一部のリブの上下曲げ剛性が内側リブによって向上する（補強される）。これにより、リブの高さや厚みに頼ることなく、該リブによってサスペンションタワーの剛性を向上させることができる。このサスペンションタワーにおいて、前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体を備え、少なくとも一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記プレートと前記周壁との稜線上に位置している、構成としても良い。このサスペンションタワーでは、一部のリブの上下曲げ剛性が周壁によって向上する（補強される）。これにより、リブの高さや厚みに頼ることなく、該リブによってサスペンションタワーの剛性を向上させることができる。また、このサスペンションタワーにおいて、一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部が、前記周壁のうち車両前後方向に対向する前壁又は後壁と前記プレートとの稜線上に位置している、構成としても良い。このサスペンションタワーでは、リブが前壁又は後壁とプレートとの稜線まで至ることで、全体として車両前後方向の剛性が向上する。

以上説明したように本発明に係るサスペンションタワーは、質量の増加又は寸法の増大を抑えつつ剛性を向上させることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係るサスペンションタワーの概略構成を示す斜め前上方から見た斜視図である。 本実施形態に係るサスペンションタワーの概略構成を示す斜め後下方から見た斜視図である。 図１の３−３線に沿った断面図である。 本実施形態に係るサスペンションタワーを構成する徐変リブを拡大して示す斜視図である。 本実施形態に係るサスペンションタワーを構成する徐変リブを説明するための図であって、（Ａ）は定位部と徐変部との境界位置を示す平面図、（Ｂ）は発生応力を示す線図、（Ｃ）は曲げモーメントを示す線図、（Ｄ）は徐変リブの概略形状を示す模式図である。 本実施形態に係るサスペンションタワーの変形モードを模式的に示す図であって、（Ａ）は上下方向の曲げ変形を示す模式図、（Ｂ）は前後又は車幅方向の倒れ変形を示す模式図である。

本発明の実施形態に係るサスペンションタワー１０について図１〜図６に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、及び矢印ＣＬは、それぞれサスペンションタワー１０が適用された自動車の前方向、上方向、及び車幅方向の内側を示している。以下、単に前後、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。また、サスペンションタワー１０は、基本的に車幅方向中心線に対し左右対称に構成されるので、以下の説明では車幅方向の一方側である右側のサスペンションタワー１０について主に説明する。

［サスペンションタワーの概略構成］
（全体構成）
図１には、サスペンションタワー１０の概略構成が斜め前上方から見た斜視図にて示されている。また、図２には、サスペンションタワー１０の概略構成が斜め後下方から見た斜視図にて示されている。これらの図に示されるように、サスペンションタワー１０は、タワー本体１２と、本発明におけるプレートとしてのトッププレート１４とを含んで構成されている。

トッププレート１４は、平面視で車幅方向に長い長方形の板状に形成されており、サスペンションタワー１０の上端部を構成している。トッププレート１４は、後述するように、サスペンションタワー１０が適用された自動車を構成するサスペンションとしてのフロントサスペンションが固定されるようになっている。一方、タワー本体１２は、トッププレート１４の周縁部が垂下される周壁１６を有し、上記したフロントサスペンションを収容する構成とされている。

具体的には、立壁である周壁１６は、前壁１６Ｆ、後壁１６Ｒ、内側壁１６Ｓｉ、外側壁１６Ｓｏを含んで構成されている。前壁１６Ｆと後壁１６Ｒとは、前後方向に対向しており、車幅方向に対向している内側壁１６Ｓｉ、外側壁１６Ｓｏによって車幅方向の両端間が連結されている。また、タワー本体１２は、周壁１６の下縁から張り出されたフランジ部１８を有する。

フランジ部１８は、前壁１６Ｆから前方に張り出した前フランジ１８Ｆ、後壁１６Ｒから後方に張り出した後フランジ１８Ｒ、内側壁１６Ｓｉから下方に張り出した内フランジ１８Ｆｉ、外側壁１６Ｓｏから車幅方向外方に張り出した外フランジ１８Ｆｏを含む。

前フランジ１８Ｆ、後フランジ１８Ｒは、図示しないフェンダエプロンにおけるホイールハウスを構成する部分に溶接等により接合されている。内フランジ１８Ｆｉは、図示しないフロントサイドメンバに溶接等により接合されている。この実施形態では、内フランジ１８Ｆｉは、前後に離間して一対設けられている。外フランジ１８Ｆｏは、図示しないエプロンアッパメンバに溶接等により接合されている。

この実施形態におけるサスペンションタワー１０は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の軽金属材料の鋳造によって、全体として一体に形成されている。

（トッププレート）
図１に示されるように、トッププレート１４には、複数（この実施形態では３つ）のボルト孔１４Ｈが形成されている。それぞれ締結孔としてのボルト孔１４Ｈは、フロントサスペンション（を構成するショックアブソーバ）の軸を成すストローク軸ＳＡを中心とする仮想円弧上に周方向に離間して配置されている。

より具体的には、３つのボルト孔１４Ｈは、トッププレート１４における車幅方向の内側部分に前後に並んで２つ、車幅方向の外側部分に１つ、平面視で正三角形の頂点を成すように配置されている。これら３つのボルト孔１４Ｈを区別する場合、最も車幅方向外側に位置するボルト孔１４Ｈをボルト孔１４Ｈｏといい、最も前側に位置するボルト孔１４Ｈをボルト孔１４Ｈｆといい、最も後側に位置するボルト孔１４Ｈをボルト孔１４Ｈｒということとする。

これら３つのボルト孔１４Ｈを貫通したスタッドボルトＳＢ（図示しないフロントサスペンションに設けられたボルトであり、図３参照）に、ナットＮ（図３参照）が螺合されるようになっている。このスタッドボルトＳＢとナットＮとによる締結構造によって、トッププレート１４すなわちサスペンションタワー１０にフロントサスペンションが固定される構成である。なお、後述するように、ナットＮとトッププレート１４との間には、締結具の一例であるワッシャＷ（図３参照）が介在されている。

トッププレート１４における上記締結構造によって締結荷重の作用する部分が本発明の固定部に相当する。上記の通りボルト孔１４Ｈは、サスペンションの軸としてのストローク軸ＳＡから離れて配置されているため、固定部についてもストローク軸ＳＡから離れて配置されている。

また、トッププレート１４には、複数の段部１４Ｓが形成されており、段部１４Ｓが形成されていない構成と比較して曲げ剛性が高められている。さらに、トッププレート１４には、ストローク軸ＳＡを中心軸として上方に突出された円筒状のボス部１４Ｂと、平面視でストローク軸ＳＡを中心とする放射状を成すように配置された複数のリブ２０とが形成されている。各リブ２０は、トッププレート１４の上方に突出されている。

ボス部１４Ｂの中央は貫通孔１４Ｂｈとされており、該貫通孔１４Ｂｈの周縁には環状リブ１４Ｒが形成されている。複数のリブ２０の基端（ストローク軸ＳＡ側の端部）は、それぞれボス部１４Ｂの外周面、及び環状リブ１４Ｒに繋がっている。各リブ２０は、基端側の一部が環状リブ１４Ｒと同等の突出高さ（後述する基準面からの突出高さ）とされており、フロントサスペンションの締結部位（固定部）よりも先端側では、徐々に高さが減じられている。

そして、複数のリブ２０のうち、ボルト孔１４Ｈを周方向に挟んで位置するリブ２０を主リブ２０Ｍと、主リブ２０Ｍ以外のリブ２０を補助リブ２０Ｓという場合がある。この実施形態では、３つのボルト孔１４Ｈを周方向に挟む計６つの主リブ２０Ｍと、周方向に隣り合うボルト孔１４Ｈに対する主リブ２０Ｍ間に各２つ配置された計６つの補助リブ２０Ｓが形成されおり、リブ２０の数は計１２とされる。

これらのリブ２０の構造については、要部構成において詳述する。

（内側リブ）
図２に示されるように、サスペンションタワー１０の内部には、底面視で車幅方向に沿って延びる複数の内リブ２２が形成されている。複数の内リブ２２は、トッププレート１４と内側壁１６Ｓｉ及び外側壁１６Ｓｏの少なくとも一方とに跨って内方（下方）に突出されている。これら複数の内リブ２２のうち、内側壁１６Ｓｉからトッププレート１４を経由して外側壁１６Ｓｏに至る前後一対の内リブ２２を、架橋リブ２２Ｂという場合がある。架橋リブ２２Ｂが本発明の内側リブに相当し、架橋リブ２２Ｂによって架け渡された内側壁１６Ｓｉ、外側壁１６Ｓｏが本発明における対向壁に相当する。

この実施形態では、一対の架橋リブ２２Ｂは、上記したフロントサスペンションを構成するアッパアームを上下に揺動可能に支持するアーム支持部として機能する構成とされている。

［要部構成］
以上説明したサスペンションタワー１０は、複数のリブ２０の寸法形状、配置等の工夫によって、このような工夫のない構成と比較して、フロントサスペンションが支持する前輪からの入力に対する剛性が高められている。以下、複数のリブ２０の寸法形状、配置等の工夫について具体的に説明する。

（リブと稜線との関係）
図１に示されるように、複数のリブ２０のうち、一部のリブ２０の先端（ストローク軸ＳＡから遠い方の端部）又は中間部が、トッププレート１４とタワー本体１２との稜線ＥＬ上に位置している。なお、稜線ＥＬのうち、トッププレート１４と前壁１６Ｆとの稜線を前稜線ＥＬｆといい、トッププレート１４と後壁１６Ｒとの稜線を後稜線ＥＬｒといい、トッププレート１４と内側壁１６Ｓｉとの稜線を内稜線ＥＬｉという場合がある。図示は省略するが、各稜線ＥＬは、アール形状とされている。

この実施形態では、車幅方向外側に位置するボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍを除く全てのリブ２０の先端又は中間部が稜線ＥＬ上に位置している。具体的には、車幅方向内側かつ前側に位置するボルト孔１４Ｈｆに対する車幅方向外側の主リブ２０Ｍ、該主リブ２０Ｍよりも車幅方向外側に位置する２つの補助リブ２０Ｓの各先端は、前稜線ＥＬｆ上に位置している。

また、車幅方向内側かつ後側に位置するボルト孔１４Ｈｒに対する車幅方向外側の主リブ２０Ｍ、該主リブ２０Ｍよりも車幅方向外側に位置する２つの補助リブ２０Ｓの各先端は、後稜線ＥＬｒ上に位置している。

一方、車幅方向内側に位置する２つのボルト孔１４Ｈｆ、１４Ｈｒに対する主リブ２０Ｍのうち、該ボルト孔１４Ｈｆ、１４Ｈｒ間に位置する２つの主リブ２０Ｍの各中間部は、内側壁１６Ｓｉ上に位置している。さらに、ボルト孔１４Ｈｆ、１４Ｈｒ間に位置する２つの補助リブ２０Ｓの各中間部についても、内側壁１６Ｓｉ上に位置している。すなわち、これら４つのリブ２０は、内稜線ＥＬｉを通過して内側壁１６Ｓｉまで延びており、それぞれの中間部が内稜線ＥＬｉ上に位置している。

ここで、内稜線ＥＬｉについて補足すると、図３に示されるように、トッププレート１４におけるボルト孔１４Ｈｆ、１４Ｈｒが形成された平板部分の車幅方向内側（稜線ＥＬｉ側）には、上向きに緩く傾斜された傾斜部１４Ｄが形成されている。この傾斜部１４Ｄの車幅方向内端と、内側壁１６Ｓｉの上端との境界を前後方向（周方向）に結ぶ線が内稜線ＥＬｉとされている。なお、図４に示されるように、傾斜部１４Ｄは、トッププレート１４の前後の縁部側にも回り込んでおり、該部分では上記した段部１４Ｓを形成している。

以上説明したように先端が稜線ＥＬ上に位置しているリブ２０は、先端又は中間部が稜線ＥＬに至らないリブと比較して、上下方向の曲げに対する剛性が高められている。これらのリブ２０によって、トッププレート１４の曲げ剛性が向上されている。また、これらのリブ２０によって周壁１６の倒れ方向に変形に対するサスペンションタワー１０の剛性が向上されている。これらの剛性向上効果については、本実施形態の作用と共に後述する。

（リブと内側リブとの関係）
一方、車幅方向外側のボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端は、図１に示されるように、トッププレート１４上に位置している。この実施形態では、ボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端は、それぞれ異なる架橋リブ２２Ｂ上に位置している。換言すれば、ボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端位置が、トッププレート１４における裏面に架橋リブ２２Ｂが立設された位置に一致されている。

このように先端が架橋リブ２２Ｂ上に位置している主リブ２０Ｍは、先端が架橋リブ２２Ｂに至らずにトッププレート１４上に位置するリブと比較して、上下方向の曲げに対する剛性が高められている。この剛性向上効果については、本実施形態の作用と共に後述する。

また、この実施形態では、ボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端は、段部１４Ｓ上にも位置している。換言すれば、ボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端は、トッププレート１４における架橋リブ２２Ｂと段部１４Ｓとの交差部上に位置している。

（リブ形状）
上記した複数のリブ２０のうち、少なくとも一部の主リブ２０Ｍは、後述する基準面からの高さ（上下位置）が、基端側から先端側に向けて徐々に変化する徐変部２０Ｔｃを有する徐変リブ２０Ｔとされている。この実施形態では、図４に示されるように、車幅方向内側かつ後側に位置するボルト孔１４Ｈｒを周方向に挟む２本の主リブ２０Ｍが徐変リブ２０Ｔとされている。以下、具体的に説明する。

なお、リブ２０の高さは、図３に示されるように、トッププレート１４におけるストローク軸ＳＡとの直交面に沿った上面１４Ｕ、すなわちフロントサスペンションの締結面を基準面として定められる。したがって、傾斜部１４Ｄの上面は、リブ２０の高さの基準とはしない。

徐変リブ２０Ｔは、基準面からの高さが一定である定位部２０Ｔｓと、徐変部２０Ｔｃとを含んで構成されている。定位部２０Ｔｓは、リブ２０の基端側すなわちボス部１４Ｂ側に配置されており、徐変部２０Ｔｃは、定位部２０Ｔｓに対する先端側に連続して配置されている。徐変部２０Ｔｃの高さは、基端において定位部２０Ｔｓの高さと同じとされ、先端側に向けて徐々に低くなっている。

なお、徐変部２０Ｔｃは、基準面からの高さＹと、長手方向の位置Ｘとの関係が高次関数にて規定されている。なお、高さＹと位置Ｘとの関係を無理関数（Ｙ＝Ｘ１／２）にて規定しても良い。

この実施形態では、徐変リブ２０Ｔは、徐変部２０Ｔｃに対する先端側に連続する先端側部２０Ｔｐを有する。先端側部２０Ｔｐは、基端において徐変部２０Ｔｃにおける先端側の高さと同じとされ、該基端から又は基端から離れた部分から徐々に高さを減じつつ内稜線ＥＬｉを通過している。

ここで、定位部２０Ｔｓと徐変部２０Ｔｃとの境界２０Ｔｂ、すなわち徐変部２０Ｔｃの基端の位置（起点）について説明する。境界２０Ｔｂの設定範囲として許容される範囲Ａａは、トッププレート１４におけるフロントサスペンションの固定部、すなわち締結荷重の作用範囲Ａｆ（図３、図５（Ａ）参照）に隣接する範囲とされる。図５（Ａ）に示されるように、この範囲Ａａのストローク軸ＳＡに近い側の限界は、徐変リブ２０Ｔにおける締結荷重の作用範囲Ａｆ（ワッシャＷ）のストローク軸ＳＡ側の端部Ａｆ０から引いた垂線Ｐ０が交わる位置（端部Ａｆ０から最短距離となる位置）とされる。また、ストローク軸ＳＡから遠い側の限界は、徐変リブ２０Ｔにおける締結荷重の作用範囲Ａｆのストローク軸ＳＡから遠い側の端部Ａｆ１から引いた垂線Ｐ１が交わる位置とされる。

さらに、徐変リブ２０Ｔの境界２０Ｔｂの設定範囲として好ましい範囲Ａｐは、上記した範囲Ａａ内であって、締結荷重の作用範囲Ａｆ内における該作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃよりも先端側と隣接する範囲とされる。すなわち、この範囲のストローク軸ＳＡに近い側の限界は、作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃから引いた垂線Ｐｃが交わる位置とされる。なお、図５（Ａ）では、範囲Ａａ、Ａｐについて、一方(紙面上側)の徐変リブ２０Ｔ側のみ図示したが、他方の徐変リブ２０Ｔについても同様である。

そして、この実施形態では、徐変リブ２０Ｔの境界２０Ｔｂの設定範囲として、さらに好ましい設定範囲Ａｔが設定されている。この設定範囲Ａｔは、上記した範囲Ａａ内であって、締結荷重の作用範囲Ａｆ内におけるボルト孔１４Ｈよりも先端側と隣接する範囲とされる。すなわち、この範囲のストローク軸ＳＡに近い側の限界は、作用範囲Ａｆにおけるボルト孔１４Ｈにおけるストローク軸ＳＡから遠い側の先端に対応する位置Ａｆ２から引いた垂線Ｐ２が交わる位置とされる。

換言すれば、図５（Ａ）に示すように、境界２０Ｔｂは、徐変リブ２０Ｔにおける上記した垂線Ｐ１が交わる位置と、該徐変リブ２０Ｔにおける垂線Ｐ２が交わる位置との間に配置されている。したがって、境界２０Ｔｂは、徐変リブ２０Ｔにおけるボルト孔１４Ｈの先端側の端部（上記位置Ａｆ２）から最短距離となる位置と、徐変リブ２０Ｔにおける締結荷重の作用範囲Ａｆの先端側の端部Ａｆ１から最短距離となる位置との間に配置されている。

この徐変リブ２０Ｔの形状の意義については、本実施形態の作用と共に後述する。

［作用］
次に、実施形態の作用を説明する。

サスペンションタワー１０には、車両走行等に伴う前輪からの荷重がフロントサスペンションを介して入力される。上下方向の荷重Ｆｖに対してサスペンションタワー１０は、図６（Ａ）に模式的に示さるように、トッププレート１４が上下に曲げる方向に変形される（図６（Ａ）の想像線参照）。この際の反力は、周壁１６を含むタワー本体１２を介してフロントサイドメンバ、エプロンアッパメンバ等の骨格部材に伝達され、支持される。

一方、前後方向又は車幅方向の荷重Ｆｈに対してサスペンションタワー１０は、図６（Ｂ）に模式的に示さるように、周壁１６（前壁１６Ｆ、後壁１６Ｒ、外側壁１６Ｓｏ又は内側壁１６Ｓｉ）が倒れる方向（図６（Ｂ）の矢印Ａ参照）に変形される。この際の反力は、周壁１６を含むタワー本体１２を介してフロントサイドメンバ、エプロンアッパメンバ等の骨格部材に伝達され、支持される。

本実施形態では、サスペンションタワー１０は、トッププレート１４から放射状に立設された複数のリブ２０を有する。このため、サスペンションタワー１０は、フロントサスペンションを介して入力される前輪からの荷重による変形が抑制される。すなわち、サスペンションタワー１０は、複数のリブ２０を有しない比較例と比較して、前輪からの入力荷重に対する剛性が高められている。

（リブと稜線との関係による剛性向上効果）
ここで、サスペンションタワー１０では、複数のリブ２０のうち一部のリブ２０の先端又は中間部がトッププレート１４と周壁１６との稜線ＥＬ上に位置している。特に、本実施形態では、車幅方向外側に位置するボルト孔１４Ｈｏを挟んで配置された２つの主リブ２０Ｍを除く全てのリブ２０の先端又は中間部が稜線ＥＬ上に位置している。このため、リブ２０によるサスペンションタワー１０の剛性向上効果が大きい。

具体的には、上下方向の曲げに対し剛性が高いボス部１４Ｂと周壁１６（上記の通り反力を骨格部材に伝える部材）すなわち稜線ＥＬとをリブ２０が架け渡している。したがって、基端及び先端がトッププレート１４の平板部分に位置する比較例と比較して、リブ２０は、上下方向の曲げに対する剛性が高い。このため、該リブ２０が立設されたトッププレート１４は、上記比較例と比較して上下方向の曲げに対する剛性が高く、前輪からの上下方向の荷重Ｆｖに対する変形が抑制される。

また、前後方向又は車幅方向の荷重Ｆｈによる周壁１６が倒れる方向の変形（図６（Ｂ）の矢印Ａ参照）に対しては、先端又は中間部において周壁１６まで至るリブ２０に引張又は圧縮（軸力）荷重が伝達される。このリブ２０の荷重発生（反力支持）によって、換言すればリブ２０の剛性を利用して、周壁１６が倒れる方向の変形が抑制される。

（リブと内側リブとの関係による剛性向上効果）
さらに、サスペンションタワー１０では、上記の通り先端が稜線ＥＬに至らない２つの主リブ２０Ｍについて、それぞれの先端の位置がトッププレート１４における架橋リブ２２Ｂの設置位置に一致されている。換言すれば、上下方向の曲げに対し剛性が高いボス部１４Ｂと架橋リブ２２Ｂ（上記の通り反力を骨格部材に伝える部材）とをリブ２０が架け渡している。したがって、先端又は中間部が稜線ＥＬ上に位置することによるリブ２０（トッププレート１４）の剛性向上メカニズムと同様のメカニズムによって、上記２つの主リブ２０Ｍの剛性が向上する。

これにより、車幅方向外側のボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍについても、前輪からの上下方向の荷重に対するトッププレート１４の曲げ変形の抑制、前輪からの前後方向又は車幅方向の荷重に対する周壁１６の倒れ変形の抑制に寄与する。

特に、車幅方向外側のボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍは、先端が段部１４Ｓ上に位置しているので、前輪からの入力に対する剛性が一層向上する。これによっても、前輪からの上下方向の荷重Ｆｖに対するトッププレート１４の曲げ変形の抑制、前輪からの前後方向又は車幅方向の荷重Ｆｈに対する周壁１６の倒れ変形の抑制に寄与する。

（徐変リブによる剛性向上効果）
そして、サスペンションタワー１０は、少なくとも一部の主リブ２０Ｍが徐変リブ２０Ｔとされている。この徐変リブ２０Ｔによる剛性向上効果について、比較例に係るリブ１００と比較しつつ説明する。

図５（Ｄ）に想像線にて示されるように、リブ１００は、締結荷重の作用範囲を超えて先端側まで至る定位部１００ｓと、定位部１００ｓの先端側に連続し徐々に高さが減じられるテーパ部１００ｔとを有する。締結荷重の作用範囲Ａｆ（固定部）に上向きの荷重が入力されると、曲げモーメントは、図５（Ｃ）に示されるように、締結荷重の作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃ（荷重入力点）でピーク（最大）となる（図示例は、作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃに集中荷重が入力された例である）。この曲げモーメントによってリブ１００に発生する応力については、図５（Ｂ）に想像線にて示されるように、締結荷重の作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃ（荷重入力点）でピークとなる。この比較例では、応力のピークが許容値を超える場合、例えばリブ１００の定位部１００ｓの高さ増すことで、応力を許容範囲内に抑えることができる。しかしながら、サスペンションタワー上に位置するエンジンフードの意匠、エンジンコンパートメント内の他の部品や配線等との干渉回避等の要求によって、リブ１００の高さに制約を受ける場合がある。

これに対して徐変リブ２０Ｔは、定位部２０Ｔｓと徐変部２０Ｔｃとの境界Ｔｂ（徐変部２０Ｔｃの基端）が締結荷重の作用範囲Ａｆに隣接して配置されている。このため、フロントサスペンションを介した前輪からの荷重の入力に対して、徐変リブ２０Ｔに発生する応力が緩和される。特に、この実施形態では、定位部２０Ｔｓと徐変部２０Ｔｃとの境界Ｔｂは、締結荷重の作用範囲Ａｆ内でかつ中心Ａｆｃよりも先端側である設定範囲Ａｔ内に配置されている。このため、締結荷重の作用範囲Ａｆの中心Ａｆｃ（荷重入力点）でピークとなる曲げモーメントよって徐変リブ２０Ｔに発生する応力は、図５（Ｂ）に実線にて示されるように、ピークが生じる領域が広がる一方、上記リブ１００と比較してピーク値が小さく抑えられる。すなわち、リブ２０の高さを増すことに頼ることなく、発生応力のピークを抑えることができる。これにより、リブ２０の高さを増すことによる上記各種の制約を受けず、所要の剛性（向上効果）を得ることができる。

このように、本実施形態に係るサスペンションタワー１０では、リブの質量の増加又は寸法の増大を抑えつつ、前輪からの入力荷重に対する剛性を向上させることができる。これにより、サスペンションタワー１０は、適用された自動車の操縦安定性、特に高速走行時の操縦安定性の向上に効果的に寄与する。

［変形例］
なお、上記実施形態では、車幅方向外側のボルト孔１４Ｈｏを挟む２つの主リブ２０Ｍの先端位置が架橋リブ２２Ｂ上に位置する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、長手方向の中間部が架橋リブ２２Ｂ上に位置するリブ２０を備えた構成としても良い。

また、上記実施形態では、全てのリブ２０の先端又は中間部が稜線ＥＬ又は架橋リブ２２Ｂに至る例を示したが、本発明はこれに限定されない。要求される剛性、強度に応じて、先端又は中間部が稜線ＥＬ又は架橋リブ２２Ｂに至るリブ２０の数、割合、配置などを設定すれば良い。なお、徐変リブ２０Ｔを有する構成においては、先端又は中間部が稜線ＥＬ又は架橋リブ２２Ｂに至るリブ２０を有しない構成としても良い。

さらに、上記実施形態では、一部のリブ２０が徐変リブ２０Ｔである例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、全てのリブ２０を徐変リブ２０Ｔとしても良く、全ての主リブ２０Ｍのみを徐変リブ２０Ｔとしても良く、特定のボルト孔１４Ｈを挟むリブ２０を徐変リブ２０Ｔとしても良い。また例えば、特定の又は全てのボルト孔１４Ｈの一方側に配置されたリブ２０を徐変リブ２０Ｔとしても良い。

またさらに、上記した実施形態では、徐変部２０Ｔｃの上面が曲面である（側面視形状が高次又は無理関数で規定される）である例を示したが、本発明はこれに限定されない。徐変リブ２０Ｔは、徐変部２０Ｔｃの基端が固定部（締結荷重の作用範囲Ａｆ）に隣接していれば足り、例えば、徐変部２０Ｔｃが側面視で直線状を成していても良い。また、徐変リブ２０Ｔが先端側部２０Ｔｐを有しない構成としても良い。なお、先端又は中間部が架橋リブ２２Ｂに至るリブ２０を有する構成においては、徐変リブ２０Ｔを有しない構成としても良い。

また、上記した実施形態では、徐変リブ２０Ｔの境界２０Ｔｂを設定する範囲Ａａ、Ａｐ、Ａｔを、徐変リブ２０Ｔにおける締結荷重の作用範囲Ａｆの各部からの最短距離（垂線の交わる位置）に基づいて定めた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ストローク軸ＳＡを中心とし位置（端部）Ａｆ０、Ａｆ１、Ａｆｃ、Ａｆ２を通る円弧が徐変リブ２０Ｔと交わる点を、境界２０Ｔｂの設定範囲Ａａ、Ａｐ、Ａｔの限界としても良い。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で各種変更して実施可能であることは言うまでもない。

１０ サスペンションタワー
１２ タワー本体
１４ トッププレート（プレート）
１４Ｈ、１４Ｈｆ、１４Ｈｏ、１４Ｈｒ ボルト孔（締結孔）
１６ 周壁
１６Ｆ 前壁
１６Ｒ 後壁
１６Ｓｉ 内側壁（対向壁）
１６Ｓｏ 外側壁（対向壁）
２０ リブ
２０Ｔ 徐変リブ
２０Ｔｓ 定位部
２０Ｔｃ 徐変部
２０Ｔｂ 境界
２２Ｂ 架橋リブ（内側リブ）
Ａｆ 締結荷重の作用範囲（固定部）
ＥＬ、 稜線
ＥＬｆ 前稜線（稜線）
ＥＬｉ 内稜線（稜線）
ＥＬｒ 後稜線（稜線）
Ｎ ナット（固定部）
ＳＢ スタッドボルト（サスペンション）
Ｗ ワッシャ（固定部、締結具）

Claims (6)

1. サスペンションの上端側が、該サスペンションの軸から離れて配置された固定部で固定されるプレートと、
   前記プレートから立設され、該プレートにおける前記軸側から外周側に向けて延び、前記固定部からの高さが一定とされた定位部と、前記定位部から前記外周側に向けて前記固定部からの高さが徐々に減じられる徐変部とを有し、該定位部と徐変部との境界が前記固定部に隣接して配置されている徐変リブと、
   を備えたサスペンションタワー。
2. 前記固定部は、前記プレートに形成された締結孔の周りに作用する締結具からの締結荷重によってサスペンションの上端側が固定されており、
   前記定位部と徐変部との境界は、前記徐変リブにおける前記締結孔の最も前記外周側の縁部から最短距離となる位置と、前記徐変リブにおける前記締結荷重の作用範囲の最も前記外周側の部分から最短距離となる位置との間に配置されている請求項１記載のサスペンションタワー。
3. 前記プレートには、前記軸の周りに複数のリブが放射状に立設されており、
   該複数のリブのうち、前記固定部を周方向に挟んで配置される２つのリブの少なくとも一方が前記徐変リブとされている請求項１又は請求項２記載のサスペンションタワー。
4. 前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体と、
   前記周壁内で該周壁を構成する対向壁間を架け渡す内側リブと、
   を備え、
   少なくとも一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記内側リブ上に位置している請求項３記載のサスペンションタワー。
5. 前記プレートが上端に固定された周壁を有し、該周壁内に前記サスペンションを収容するタワー本体を備え、
   少なくとも一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部又は中間部が前記プレートと前記周壁との稜線上に位置している請求項３又は請求項４記載のサスペンションタワー。
6. 一部の前記リブにおける前記軸から遠い側の端部が、前記周壁のうち車両前後方向に対向する前壁又は後壁と前記プレートとの稜線上に位置している請求項５記載のサスペンションタワー。

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